Аннотация: Исследована задача формирования цифрового пространства научных знаний (ЦПНЗ). Рассмотрено отличие этого понятия от общего понятия пространства знаний. ЦПНЗ представлено как множество, содержащее объекты, верифицированные мировым научным сообществом. Формой структурированного представления цифрового пространства знаний является семантическая сеть, основной принцип организации которой основан на системе классификации объектов и последующем построении их иерархии, в частности, по принципу наследования. Введена классификация объектов, составляющих контент ЦПНЗ. Предложена модель ЦПНЗ как совокупности непересекающихся множеств, содержащих цифровые образы реальных объектов и их характеристики, обеспечивающие отбор и визуализацию объектов в соответствии с многоаспектными пользовательскими запросами. Определено понятие пользовательской коллекции, предложена иерархическая классификация типов пользовательских коллекций. Использование понятий теории множеств при построении ЦПНЗ позволяет разбивать информацию по уровням детализации и формализовать алгоритмы обработки пользовательских запросов, что проиллюстрировано конкретными примерами.

Аннотация:

В работе представлена критика традиционного подхода, используемого для создания многопользовательской игры в системе разработки интерактивных приложений в реальном времени Unity, особенно в случае большого числа одновременных пользователей. В качестве гипотезы предложен альтернативный вариант, не являющийся распространённым, но решающий многие проблемы предыдущего подхода. Проведено сравнение двух клиент-серверных решений при разработке в Unity многопользовательских онлайн-игр, также описаны преимущества обоих подходов для разных случаев. Предложена архитектура разработки игры при помощи более актуального метода: вместо библиотеки Mirror – стандартного инструментария для Unity-разработки – использованы микросервисы, написанные на языке Golang. Приведены весомые доказательства предпочтительности альтернативного подхода, главное преимущество которого – поддержка современной архитектуры, обеспечивающей высокоскоростную связь между микросервисами, что подкреплено тестами при передаче сообщений на разных платформах.

Полученные результаты тестирования подтверждают выдвинутую гипотезу, и можно сделать вывод, что для многопользовательских видеоигр связка Unity вместе с Golang является более эффективной.

Описаны также основные методы отладки многопоточного приложения на Golang в связке с системой разработки игровых приложений Unity и предложен технологический прием, позволяющий получить быстрый способ передачи данных между клиентом и сервером.

Аннотация:

Проведена типизация кооперативных механик многопользовательских видеоигр. Кооперативные игровые механики представляют собой ключевые элементы геймдизайна, определяющие способы взаимодействия игроков в совместном игровом процессе. Проанализированы существующие исследования в данной области и выделены основные принципы, влияющие на успешность кооперативного взаимодействия. Выделены и классифицированы восемь типов кооперативных механик: совместные, кооперативно-эмергентные, альтруистические, социально-экономические, комплементарные, механики одновременного управления, штрафующие и цепные.

Сделан вывод, что успешные кооперативные механики строятся на принципах комплементарности ролей, сочетании различных способностей и необходимости распределения задач ради достижения общей цели. Предложенная классификация способствует систематизации знаний в области геймдизайна и может быть полезна разработчикам многопользовательских видеоигр. В дальнейшем классификация может быть уточнена и расширена с учетом эволюции индустрии и появления новых форм кооперации.

Аннотация:

Представлена цифровая платформа суперкомпьютерного моделирования в задачах напыления частиц на подложки. Целью работы является обсуждение общей архитектуры, технологического стека и особенностей реализации пользовательского интерфейса платформы. В ее основу положены веб-технологии доступа и управления расчетами, позволяющие реализовать пользовательскую систему для проведения полного цикла вычислительного эксперимента, включающего конфигурацию прикладных приложений, их запуск на удаленных вычислительных ресурсах, мониторинг прохождения задач, анализ и интерактивную визуализацию результатов. Взаимодействие пользователя с вычислительными ресурсами реализовано посредством графического интерфейса, не требующего от компьютера пользователя наличия дополнительного программного обеспечения, кроме веб-браузера. Важным преимуществом платформы является возможность проведения широкомасштабных компьютерных исследований в многопользовательском режиме, вытекающая из естественных принципов построения клиент-серверных приложений. Представляемая цифровая веб-платформа была успешно апробирована на вычислительных кластерах ИПМ им. М.В. Келдыша РАН при решении ряда актуальных математических задач нанотехнологии. Также с ее помощью последние 3 года проводится групповое обучение студентов МФТИ современным информационным технологиям.

Аннотация:

Использование технологий отслеживания взгляда для взаимодействия с пользовательским интерфейсом iOS-приложений существенно затруднено отсутствием унифицированного подхода к их интеграции. Существующие решения либо жестко ограничены своей предметной областью, либо представляют собой исключительно исследовательские проекты, непригодные для решения прикладных задач. В статье рассматривается создание фреймворка, осуществляющего отслеживание взгляда пользователя на экране Apple-устройств с использованием нативных технологий, а также предоставляющего унифицированный подход к разработке приложений, управляемых при помощи взгляда.

Аннотация:

Рассмотрены уникальные аспекты разработки игрового дизайн-документа для массовой многопользовательской онлайновой ролевой игры в виртуальной реальности (VR). Обсуждены актуальность и проблемы проектирования таких игр, описаны существующие подходы к созданию и адаптации документации под VR, а также определены такие ключевые вопросы в VR, как сетевое взаимодействие, погружение, взаимодействие игроков и неигровых персонажей, управляемые искусственным интеллектом. Предложен методологический подход к построению игрового дизайн-документа для игр этого жанра на примере технической спецификации нескольких игр с акцентом на структурирование и стандартизацию документа. Представлены будущие направления разработок, включая формальные описания игровой логики для переносимости сцен, перспективы автоматизированного портирования VR и инструменты для автоматической генерации. В заключении подчеркнута важность стандартизации технических спецификаций и предложены направления для дальнейших исследований.

Аннотация: Дан анализ особенностей проектирования пользовательских интерфейсов нативных мобильных приложений с дополненной реальностью. В частности, сформулированы принципы проектирования интерфейсов для AR-приложений, предложены способы соблюдения описанных принципов для достижения позитивного опыта взаимодействия пользователей.

Аннотация:

Работа посвящена разработке алгоритма генерации кода пользовательских интерфейсов нативных Android-приложений на основе данных графического редактора. Рассмотрена проблема негативного воздействия на время разработки продукта выполнения шаблонных действий и предложен программный инструмент для решения данной проблемы.

Аннотация:

Проанализированы факторы, влияющие на модификацию визуальных интерфейсов. Предложены правила модификации рассмотренных факторов на основе индивидуальных пользовательских характеристик. Разработаны методы модификации визуальных интерфейсов Android-приложений.

Аннотация:

Рассмотрены различные решения, существующие в области дистанционного управления роботизированными устройствами, оснащенными манипуляторами. Представлены новые подходы к организации совместного телеуправления множеством манипуляторов, с использованием различных пользовательских входов. Проанализированы следующие сценарии использования: архитектура системы с множеством манипуляторов и пользовательские интерфейсы управления, включая такие перспективные направления, как глубокое машинное обучение и нейроинтерфейсы.

Аннотация:

Формирование российской школы исследования видеоигр

Уважаемые коллеги, исследователи и энтузиасты игровой индустрии!

     Представляю вашему вниманию первую часть тематического выпуска, организованного на базе научных трудов II Всероссийской конференции разработчиков видеоигр "Homo Ludens" (Человек Играющий), которая состоялась в стенах Казанского федерального университета 27 декабря 2024 года. Эта конференция стала значимой площадкой для обмена опытом, идеями и инновационными разработками в области создания видеоигр. Мы собрали под одной крышей талантливых исследователей, разработчиков и студентов, объединенных общей целью – развития отечественной игровой индустрии и продвижения научного подхода к разработке игр.
     Работы, представленные ниже, охватывают широкий спектр актуальных направлений: от генеративных методов создания адаптивных персонажей и автоматизированного переноса игровых сцен между движками до анализа биометрических данных для разработки адаптивных сред в виртуальной реальности и типизации кооперативных механик многопользовательских игр. Отрадно видеть такие исследования, направленные на оптимизацию процессов разработки, как создание синтетических датасетов для скиннинга 3D-моделей и разработка документации игрового дизайна для VR-проектов.
      Каждая работа, вошедшая в тематический выпуск, представляет собой уникальный вклад в развитие теоретической и практической баз игровой разработки. Междисциплинарный характер исследований наглядно демонстрирует, что современное игростроение находится на стыке программирования, дизайна, психологии, математики и искусства.
      Выражаю искреннюю благодарность всем авторам за их вклад в формирование научного дискурса в области разработки видеоигр, а также организационному комитету конференции, рецензентам и всем, кто принимал участие в подготовке и проведении этого мероприятия.
     Уверена, что материалы тематического выпуска будут полезны как опытным специалистам, так и студентам, только начинающим свой путь в захватывающем мире разработки видеоигр. Надеюсь, что конференция "Homo Ludens" продолжит свое развитие и в будущем станет еще более представительной и значимой площадкой для профессионального общения и обмена опытом.

Председатель конференции "Homo Ludens", редактор-составитель тематического выпуска,

В.В. Кугуракова

Аннотация:

Рассмотрена задача нахождения наиболее релевантных документов в результате расширенного и уточненного запроса. Для ее решения предложены модель поиска и механизм предварительной обработки текста, а также совместное использование поисковой системы и модели, построенной на основе индекса с помощью алгоритмов word2vec для генерации расширенного запроса с синонимами и уточнения результатов поиска на основе подбора похожих документов в цифровой семантической библиотеке. В работе исследуется построение векторного представления документов применительно к массиву данных цифровой семантической библиотеки LibMeta. Решалась задача обогащения пользовательских запросов синонимами. При построении модели поиска совместно с алгоритмами word2vec использован подход «сначала индексация, затем обучение», что позволяет получить более точные результаты поиска. Обучение модели проводилось на базе контента библиотеки для предметной области «Математика». Приведены примеры расширенного запроса с использованием синонимов.

Аннотация: Рассматриваются географические аспекты «негеографических» данных в информационных системах. Показано, что практически все распространенные схемы метаданных допускают работу с географическими координатами, отражающими географический аспект информационного контента описываемого объекта. Ситуация меняется при описании контекста, географический аспект которого чаще всего может быть представлен лишь нормированными географическими названиями. Обосновывается необходимость расширения схем данных. Обсуждаются географические сервисы электронных библиотек (поиск, каталогизация, навигация). В качестве иллюстраций приводится структура серверного программного комплекса, демонстрируются графические пользовательские интерфейсы.

Аннотация:

Исследованы две модификации рекуррентных нейронных сетей: сети с долгой краткосрочной памятью и сети с управляемым рекуррентным блоком с добавлением механизма внимания к обеим сетям, а также модель Transformer в задаче генерации запросов к поисковым системам. В качестве модели Transformer использована модель GPT-2 от OpenAI, которая обучалась на запросах пользователей. Проведен латентно-семантический анализ для определения семантических сходств между корпусом пользовательских запросов и запросов, генерируемых нейронными сетями. Для проведения анализа корпус был переведен в формат bag of words, к нему применена модель TFIDF, проведено сингулярное разложение. Семантическое сходство вычислялось на основе косинусной меры. Также для более полной оценки применимости моделей к задаче был проведен экспертный анализ для оценки связности слов в искусственно созданных запросах.

Аннотация: На основе проведенного ранее анализа российских математических электронных ресурсов, а так же опыта зарубежных математических информационных систем описан проект создаваемой математической информационной системы Math-Net.RU. Базовой платформой системы Math-Net.RU является универсальная информационная система ИСИР.
Проект описан в терминах перечня требований и условий, которым должна удовлетворять создаваемая система. Рассмотрены и проанализированы альтернативные варианты реализации различных компонент системы, а также пути решения возникающих при этом проблем. Очерчены категории хранимой информации, целевой круг пользователей системы и требуемая функциональность. Описана общая архитектура, схема данных, пользовательские интерфейсы, а также способы наполнения системы информацией, актуализации и синхронизации данных из других информационных систем и баз данных. Рассмотрены проблемы представления математических текстов и формул в информационных системах, дан сравнительный анализ существующих форматов хранения. Очерчены так же перспективы участия системы Math-Net.RU в создаваемой Всемирной математической информационной системе Math-Net, а также требования к системе-участнику.

Аннотация:

Обсуждена технология моделирования различных ситуаций в системах виртуального окружения, которые являются компьютерными трехмерными моделями реальной или искусственной среды. Пользователь может рассматривать эти сцены непосредственно на экране компьютера, настенном экране, в стерео очках, в очках виртуальной реальности и т. д. Он также может перемещаться внутри виртуальной сцены и взаимодействовать с ее объектами. В свою очередь среда также может изменяться. Это позволяет проводить в системе виртуального окружения моделирование различных ситуаций (ситуационное моделирование). При таком моделировании задается некоторая статическая или динамическая обстановка в системе виртуального окружения, в которой оператор должен выполнить поставленные перед ним задачи.

Предложен механизм задания ситуаций путем изменения виртуальной трехмерной сцены с помощью конфигурационных файлов и виртуальных пультов управления. Для записи конфигурационных файлов разработан специальный язык, а для создания виртуальных пультов управления – специальный редактор. Представлена апробация предложенных методов на примере двух виртуальных сцен: полигона для мобильных роботов и реактивного рюкзака спасения космонавта в открытом космосе.

Аннотация:

Описана разработанная авторами веб-система, реализующая сервисы, связанные с формированием и предоставлением многоаспектной информации о результатах научной деятельности (публикациях, авторских свидетельствах и докладах на научных мероприятиях) сотрудников организации или группы организаций. Система ориентирована как на конечного пользователя, заинтересованного в получении конкретных данных, так и на административный персонал, формирующий отчетные материалы для вышестоящей организации. Информационная база системы содержит связанные данные о следующих классах объектов: персоны (авторы), организации и их подразделения; публикации на аналитическом, монографическом и сводном уровнях; авторские свидетельства; научные мероприятия (конференции, симпозиумы, семинары); доклады. В состав системы входят два модуля – административный, предназначенный для ввода и редактирования данных, и пользовательский, который представляет собой специальный поисковый аппарат, осуществляющий поиск информации, ее визуализацию, навигацию по связанным ресурсам и экспорт данных. Отличительной особенностью системы является введенное понятие «эквивалентных» объектов. Эквивалентными считаются объекты, представленные в системе различными метаданными, но относящимися к одной физической сущности. Такими объектами являются «персоны», соответствующие одному автору с различными написаниями фамилии в библиографических описаниях публикаций; организации, имеющие различные варианты названий; статьи, опубликованные без изменений на различных языках. В соответствии с современными требованиями к отчетности по публикациям в системе отражаются источники финансирования научных исследований, а также аффилиации каждого автора, указанные в статьях.

Аннотация:

Во многих современных наукометрических системах и системах цитирования представлены различные механизмы тематического поиска и тематической фильтрации информации. В большинстве случаев для тематического анализа статей и журналов используется полнотекстовый подход, который имеет ряд ограничений. Использование алгоритмов, основанных на анализе графов как автономно, так и совместно с полнотекстовыми алгоритмами, позволяет устранить эти ограничения и улучшить полноту и точность тематического поиска. Алгоритм, разработанный авторами и представленный в этой работе, использует для анализа тематической близости журналов граф соавторства. Алгоритм нечувствителен к языку журнала и подбирает похожие журналы на разных языках, что сложно реализуемо для алгоритмов, основанных на анализе полнотекстовой информации. Апробация алгоритма проводилась в наукометрической системе ИАС ИСТИНА. В интерфейсе, разработанном для этих целей, пользователь может выбрать один близкий ему по тематике журнал, и система автоматически сформирует подборку журналов, которые могут представлять интерес для пользователя как с точки зрения изучения имеющихся в них материалов, так и с точки зрения публикации собственных статей. В перспективе разработанный алгоритм можно адаптировать для поиска похожих по тематике конференций, сборников публикаций и научных проектов. Наличие такого инструмента увеличит публикационную активность молодых сотрудников, повысит цитируемость статей и цитируемость между журналами. Результаты работы алгоритма определения тематической близости между журналами, сборниками, конференциями и научными проектами также могут использоваться для построения правил в моделях разграничения доступа к данным на основе онтологий предметной области.

Аннотация:

Статья посвящена созданию эффективного решения по сегментации пользователей. Представлены анализ существующих сервисов сегментации пользователей и подходов к их сегментации (ABCDx сегментация, демографическая сегментация, сегментация на основании карты пути пользователя), а также анализ алгоритмов кластеризации (K-means, Mini-Batch K-means, DBSCAN, Agglomerative Clustering, Spectral Clustering). Исследование названных подходов нацелено на создание решения по сегментации, «гибкого» и адаптирующегося под каждую пользовательскую выборку. Также применены дисперсионный анализ (тест ANOVA) и разбор метрик кластеризации для оценки качества сегментации пользователей. С помощью указанных методов разработано эффективное решение по сегментации пользователей с использованием технологии расширенной аналитики и машинного обучения.

Аннотация:

Представлена разработанная авторами объектно-ориентированная веб-система, предназначенная для формирования метаданных, описывающих результаты научной деятельности сотрудников учреждения (группы учреждений), и предоставления различных справочно-статистических данных о публикациях и докладах, сделанных ими на научных конференциях, симпозиумах, семинарах. Система ориентирована на работу с объектами таких связанных между собой классов, как «автор», «организация», «публикация», «доклад», «мероприятие». Профиль метаданных объектов каждого класса включает атрибуты, необходимые для получение развернутой информации как об отдельном объекте данного класса, так и о группе объектов, связанных заданными значениями атрибутов объектов других классов (например, перечень статей сотрудников заданного подразделения данной организации, опубликованных в заданном журнале за заданный промежуток времени). Отличительной особенностью системы является введенное понятие «эквивалентных» объектов. Эквивалентными считаются объекты, представленные в системе различными метаданными, но относящимися к одной физической сущности. Такими объектами являются «персоны», соответствующие одному автору с различными написаниями фамилии в библиографических описаниях публикаций; организации, имеющие различные варианты названий; статьи, опубликованные без изменений на различных языках. Подробно охарактеризованы возможности системы, ее пользовательский интерфейс, приведены примеры выполнения конкретных запросов.

Аннотация:

Показаны достоинства симуляционного обучения в тренинге клинических навыков. Представлено, как практики, которые применяются в инвазивной хирургии, могут быть перенесены в виртуальную операционную. Рассмотрены примеры реализаций тренажёров для определения оптимальных подходов к реализации и выстраиванию оптимального процесса разработки. Как логичное развитие функционала, представлены подходы, которые смогут позволить эмулировать все практики, которые происходят при реальных операциях, в т. ч. многопользовательский режим, вариативность сценариев операций, достижение освоения мануальных техник, а также необходимость внесения инцидентов, инициирующих психологическое выгорание будущих хирургов и осознанный выбор специализации.

Аннотация: Количество публикуемых в мире журналов очень велико. В этой связи, необходим программный инструментарий, который позволит анализировать тематические связи журналов. Разработанный авторами и представленный в этой работе алгоритм использует для анализа тематической близости журналов граф соавторства. Алгоритм нечувствителен к языку журнала и подбирает похожие журналы на разных языках, что сложно реализуемо для алгоритмов, основанных на анализе полнотекстовой информации. Апробация алгоритма проводилась в наукометрической системе ИАС ИСТИНА. В разработанном для этих целей интерфейсе пользователь может выбрать один близкий ему по тематике журнал, и система автоматически сформирует подборку журналов, которые могут представлять интерес для пользователя как с точки зрения изучения имеющихся в них материалов, так и с точки зрения публикации собственных статей. В перспективе разработанный алгоритм можно адаптировать для поиска похожих по тематике конференций, сборников публикаций и научных проектов. Наличие такого инструмента увеличит публикационную активность молодых сотрудников, повысит цитируемость статей и цитируемость между журналами. Результаты работы алгоритма определения тематической близости между журналами, сборниками, конференциями и научными проектами также могут использоваться для построения правил в моделях разграничения доступа к данным на основе онтологий предметной области.

Аннотация:

В условиях перехода образовательных систем на дистанционное обучение, а также развития тренда на удалённую работу, возникла острая потребность в разработке надежных технологий биометрической идентификации и аутентификации для верификации исполнителей работ в режиме удаленной работы. Такие технологии позволяют обеспечить высокую степень защиты и удобство использования, что делает вопросы их разработки и оптимизации крайне важными.

Проблема заключается в необходимости повышения точности и эффективности систем распознавания движений манипулятора «мышь» без использования специализированных устройств в максимально короткий промежуток времени. Для ее решения требуется эффективная предобработка таких движений, чтобы упростить их траектории, сохранив при этом их ключевые особенности.

В статье предложено использование алгоритма Дугласа–Пеккера для предварительной обработки данных траекторий движений «мыши». Этот алгоритм позволяет значительно уменьшить количество точек в траекториях, упрощая их при сохранении основной формы движений. Данные с упрощенными траекториями затем используются для обучения нейронных сетей.

Экспериментальная часть работы показала, что применение алгоритма Дугласа–Пеккера позволяет сократить количество точек в траекториях на 60%, что приводит к увеличению точности распознавания движений с 70% до 82%. Такое упрощение данных способствует ускорению процесса обучения нейронных сетей и повышению их операционной эффективности.

Проведенное исследование подтвердило эффективность использования алгоритма Дугласа–Пеккера для предварительной обработки данных в задачах распознавания движений «мыши». Полученные результаты могут найти применение в разработке более интуитивно понятных и адаптивных пользовательских интерфейсов.

Предложены также направления для дальнейших исследований, включая оптимизацию параметров алгоритма для различных типов движений и исследование возможности его комбинирования с другими методами машинного обучения.

Аннотация: В статье рассмотрены разные подходы к формализации тезаурусов, а также стандарты ISO, ANSI и ГОСТ. Сделан анализ некоторых возможных платформ для такой формализации, описаны особенности работы с тезаурусами в информационных системах, а также проблемы при этом возникающие, требования к реализации тезауруса в рамках SemanticWeb [12].
Рассмотрены особенности и различия классификаторов ресурсов и обычных терминологических и лингвистических тезаурусов. Дан сравнительный анализ существующих схем данных и подходов к реализации тезаурусов для информационных систем на основе RDF. Рассмотрены также вопросы организации пользовательских интерфейсов для работы с тезаурусами, и использования их при поиске в информационной системе, а также интерфейсы администрирования тезаурусов.
Во второй части статьи на основании проделанного анализа сформулированы требования к описанию тезауруса в ИСИР, и приведена общая универсальная схема данных для представления тезауруса в этой информационной системе, удовлетворяющая перечисленным требованиям, и небольшой пример реализации в ней классификатора MSC.
На основании предложенной общей универсальной схемы и сформулированных требований описана реализация тезауруса в ИСИР.

Аннотация:

Работа посвящена проблеме настройки пользовательских интерфейсов информационной системы, осуществляющей интеграцию данных. Настраиваемый интерфейс служит одним из средств организации представления данных предметной области. Изучен вопрос об использовании семантических связей онтологии для подбора данных, соответствующих задачам исследований. Рассмотрена модель адаптивного интерфейса, который позволяет наиболее точно отразить потребности исследователя в рамках определенной предметной области. Показано, как средствами, заложенными в модели семантической библиотеки, формируется адаптивный интерфейс.